Попытки создания не традиционных физических теорий
115
состоянию, при котором все процессы прекратятся вследствие всеобщего уравновешивания температур. Но если Вселенная существует вечно, возникает парадокс. Парадокс возникает и в том случае, если принять теорию нестационарной Вселенной, вытекающей из Общей теории относительности Эйнштейна, так как в этом случае возраст Метагалактики - всей части Вселенной, доступной наблюдению с помощью телескопов, оказывается меньше возраста Земли.
Вторым парадоксом является так называемый фотометрический парадокс Шезо-Ольберса. Согласно этому парадоксу при бесконечном пространстве Вселенной в любом направлении на луче зрения должна оказаться какая-нибудь яркая звезда, и вся поверхность неба должна представляться ослепительно яркой, подобной, например, поверхности Солнца, что также противоречит наблюдениям. А, значит, налицо парадокс.
Наконец, третий парадокс - гравитационный парадокс Неймана-Зелигера имеет менее очевидный характер и состоит в том, что Закон всемирного тяготения Ньютона не дает какого-либо разумного ответа на вопрос о гравитационном поле, создаваемом бесконечной системой масс Вселенной: в любой точке пространства гравитационный потенциал, создаваемый бесконечным числом масс, равномерно распределенных в бесконеч-ном пространстве, создаст бесконечно большой потенциал, и притяжение масс друг к другу становится невозможным.
По мнению современных космологов, все три парадокса разрешаются, если применить к космологии теорию относительности Эйнштейна, в которой уделено внимание кривизне пространства-времени, благодаря чему Вселенная замкнута сама на себя, а также ее не стационарности, открытой советским физиком Фридманом в 20-е годы прошлого столетия. Работы Фридмана получили признание после того, как в 1929 г. американский астроном Хаббл открыл закон «Красного смещения» спектров далеких галактик: оказалось, что спектры галактик смешены в сторону красной части, причем тем больше, чем дальше от нас находятся эти галактики. Отсюда был сделан вывод о расширении Вселенной в результате так называемого «Большого взрыва».
Смысл Большого взрыва следующий. Когда-то Вселенная была сосредоточена в одной безразмерной точке, названной сингулярной, и имела бесконечно большую плотность. Но потом она взорвалась, и с тех пор все еще разлетается во все стороны, что экспериментально и
116
Глава 4.
подтверждает «Красное смещение» спектров. Большой взрыв - акт рождения Вселенной произошел примерно 15-20 млрд. лет тому назад. Пока что процесс идет в одну сторону. Возможно, что через некоторое время Вселенная начнет сжиматься и снова соберется в сингулярную, т. е. безразмерную точку, а потом снова взорвется. Тогда это будет «пульсирующая» Вселенная. Но пока это неясно.
В современной космологической литературе много внимания уделяется процессам, происшедшим во Вселенной в первые моменты после Взрыва - через короткое время после Взрыва - через 1 с, через 1 мс и даже через 1 мкс. Интересно, что за время, составляющее микросекунды, Вселенная, как считается, разлетается на расстояния, составляющие световые годы, что несколько противоречит постулату о предельности скорости света. Но состояние Вселенной до Взрыва, скажем, за 1 с до Взрыва, не рассматривается, так как считается, что это бессмысленно: самой категории времени тогда не существовало, поскольку никаких процессов не было вообще. Отсчет времени исчисляется только с момента Большого Взрыв. Теоретики считают, что идея расширяющейся Вселенной позволила разрешить все упомянутые парадоксы, впрочем, для разрешения термодинамического парадокса этой идеи оказалось недостаточно. Поэтому привлекается дополнительное объяснение, в соответствии с которым любая сколь угодно большая часть Вселенной не является замкнутой, и потому вывод о неизбежности «Тепловой смерти» неверен. Правда, такое рассуждение противоречит идее о замкнутости Вселенной, вытекающей из теории относительности, но это не так важно, как полагают все те же теоретики. Зато остальные два парадокса разрешаются вполне успешно.
В целом же вся Вселенная однородна и изотропна. Это базируется на двух постулатах.
Постулат 1. Наилу чшим описанием гравитационного ноля являются уравнения Эйнштейна, откуда и вытекает кривизна пространства-времени. (Этим постулируется факт, что лучше Эйнштейна уже никто и никогда ничего придумать не сможет).
Постулат 2. Во Вселенной нет каких-либо выделенных точек (однородность Вселенной) и выделенных направлений (Здесь гоже все ясно: никто не интересуется, существуют ли такие выделенные направления; раз в соответствии с постулатом их нет, значит, и искать не надо).
